一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法技术

本发明专利技术公开了一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，解决现有技术中没有合适的泥膜寿命评价标准来评价泥膜寿命的技术问题，其主要包括停机保压工况、停机循环工况、停机不循环工况三种工况下影响泥膜寿命的主要指标，得出泥膜寿命评价标准，有助于长时间停机状态下开挖面的稳定维持。间停机状态下开挖面的稳定维持。间停机状态下开挖面的稳定维持。

【技术实现步骤摘要】
一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法


[0001]本专利技术涉及泥水盾构
，更具体地说，本专利技术涉及一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法。

技术介绍

[0002]泥水盾构开挖面稳定性主要由泥浆压力平衡土压力和水压力、在开挖面上形成不透水的泥膜等影响。
[0003]目前在开挖面泥膜寿命的性质评价方面，有如下方式：采用泥膜所能承受的极限支护压力来评价泥膜的好坏；以泥浆渗透过程中的滤水量来评价泥膜的质量等，滤水量越小，泥膜越容易形成且质量越好；分别把泥膜形成过程中泥浆压力转化为有效应力比例和大小作为泥膜质量评价指标；以泥膜本身性质指标来评价泥膜。但实际施工中，泥水盾构存在长时间停机情况，现有技术中还没有合适的泥膜寿命评价标准来评价泥膜寿命。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有技术中存在的上述缺陷和不足，提供了一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法。
[0005]一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，包括如下步骤：
[0006]步骤S1确定影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标；
[0007]步骤S2根据泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型；
[0008]步骤S3建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的因素权重值模型；
[0009]步骤S4根据相关系数模型和权重值模型建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的相关度模型；
[0010]步骤S5根据相关度模型分析出不同工况下影响泥膜寿命的重要因素，确定出长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价标准。其中，步骤S1中泥膜寿命影响因素包括气压、孔压、地层沉降量、地层孔隙率和渗透系数；泥膜质量评价指标包括泥膜的厚度、滤水量、有效应力转化率和极限支护压力。
[0011]其中，步骤S2中，以泥膜质量评价指标的数据作为参考数列A0＝[A0(1),A0(2),...,A0(m)]，m为个数，以泥膜寿命影响因素的数据作为比较数列A
i
(k)＝[A
i
(1),A
i
(2),...,A
i
(m)]，对参考数列和比较数列进行数据处理，采用各数据最优值的情况下建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型公式为
[0012]其中min|A0(k)
‑
A
i
(k)|为绝对差值最小值，max|A0(k)
‑
A
i
(k)|为绝对差值最大值，i＝1，...，n，k＝1，...，m，n为个数，ρ为分辨系数，0<ρ<1。
[0013]其中，步骤S3中长时间停机工况包括停机保压工况、停机循环工况下和停机不循
环工况。
[0014]其中，步骤S3中因素权重值模型w
j
＝[w(1),w(2),...,w(m)]，m为个数。
[0015]其中，步骤S4中长时间停机工况下影响泥膜寿命的相关度模型其中k＝1,...,m。
[0016]其中，在停机保压工况下泥膜寿命因素权重比例为气压占20％、孔压占10％、地层沉降量占50％、地层孔隙率10％、渗透系数占10％。
[0017]其中，在停机循环工况下泥膜寿命因素权重比例为气压占20％、孔压占10％、地层沉降量占50％、地层孔隙率10％、渗透系数占10％。
[0018]其中，在停机不循环工况下泥膜寿命因素权重比例为气压50％，孔压20％，地层沉降量10％，地层孔隙率10％、渗透系数10％。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益技术效果：
[0020](1)通过分析选择影响长时间停机泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标的相关性来建立长时间停机泥膜寿命的评价标准。
[0021](2)通过分析停机保压工况、停机循环工况、停机不循环工况三种工况下影响泥膜寿命的指标，得出影响三种工况下的主要泥膜寿命评价指标，有助于长时间停机状态下开挖面的稳定维持。
附图说明
[0022]图1长时间停机泥膜寿命的评价方法流程图；
[0023]图2长时间停机泥膜寿命的评价标准；
[0024]图3泥浆成膜与泥膜闭气试验装置实物图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。
[0027]由于受到环境情况的影响，长时间停机安全风险较大，例如地表沉降超限风险引起地面塌陷；盾构机自身风险出现整体下沉和机头栽头现象、漏水、盾构机被裹死等。不同的环境情况需要选择合适的停机方式，而停机方式不同会影响着开挖面的泥膜寿命，因此通过分析停机保压工况、停机循环工况、停机不循环工况三种工况下影响泥膜寿命评价方法。
[0028]如图1所示，一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，包括如下步骤：步骤S1确定影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标；步骤S2根据泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型；步骤S3建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的因素权重值模型；步骤S4根据相关系数模型和权重值模型建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的相关度模型。步骤S5根据相关度模型分析出不同工况下影响泥膜寿命的重要因素，确定出长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价标准。
[0029]步骤S1中泥膜寿命影响因素包括气压、孔压、地层沉降量、地层孔隙率和渗透系数；泥膜质量评价指标包括泥膜的厚度、滤水量、有效应力转化率和极限支护压力。
[0030]步骤S2中，以泥膜质量评价指标的数据作为A0＝[A0(1),A0(2),...,A0(m)]，m为个数，以泥膜寿命影响因素的数据作为比较数列A
i
(k)＝[A
i
(1),A
i
(2),...,A
i
(m)]，对参考数列和比较数列进行数据处理，采用各数据最优值的情况下建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型公式为
[0031]其中min|A0(k)
‑
A
i
(k)|为绝对差值最小值，max|A0(k)
‑
A
i
(k)|为绝对差值最大值，i＝1，...，n，k＝1，...，m，n为个数，ρ为分辨系数，0<ρ<1。
[0032]步骤S3中长时间停机工况包括停机保压工况、停机循环工况下和停机不循环工况。步骤S3中指标权重值模型w
j
＝[w(1),w(2),...,w(m)]，m为个数。
[0033]步骤S4中长时间停机工况下影响泥膜寿命的相关度模型其中k＝1,..本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1确定影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标；步骤S2根据泥膜寿命因素和泥膜质量评价指标建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型；步骤S3建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的因素权重值模型；步骤S4根据相关系数模型和权重值模型建立长时间停机工况下影响泥膜寿命的相关度模型；步骤S5根据相关度模型分析出不同工况下影响泥膜寿命的重要因素，确定出长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价标准。2.根据权利要求1所述的一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，其特征在于，步骤S1中泥膜寿命影响因素包括气压、孔压，地层沉降量、地层孔隙率和渗透系数；泥膜质量评价指标包括泥膜的厚度、滤水量、有效应力转化率和极限支护压力。3.根据权利要求1所述的一种长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的评价方法，其特征在于，步骤S2中，以泥膜质量评价指标的数据作为参考数列A0＝[A0(1),A0(2),...,A0(m)]，m为个数，以泥膜寿命影响因素的数据作为比较数列A
i
(k)＝[A
i
(1),A
i
(2),...,A
i
(m)]，对参考数列和比较数列进行数据处理，采用各数据最优值的情况下建立影响长时间停机泥水盾构开挖面泥膜寿命的相关系数模型公式为其中min|A0(k)
‑
A
i
(k)|为绝对差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚洲，江苏洋，姚占虎，闵凡路，李辉，朱文超，徐文礼，魏驰，王诗雨，张习颖，陆明飞，燕晓，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：